La lluvia que cuenta las gotas exprés

Original: "Fate of Secondary Droplets Produced by High-speed Raindrops Interacting with a Liquid Pool"
· Han-Hsiang Kuo, Xuanting Hao
arXiv:2604.10491 · 2026-04-12 · CC BY 4.0 · 2 min
Cómo las gotas de lluvia, al caer en un charco, generan un enjambre de salpicaduras, y por qué se pueden describir con una fórmula simple.

Una gota de lluvia cae en un charco y, con el impacto, salta un surtidor de pequeñas salpicaduras. Cada una de ellas es una nueva gota secundaria. Cuántas son, de qué tamaño y cuánto tiempo viven depende de muchas cosas: la velocidad de caída, el tamaño de la gota, las propiedades del agua. Los científicos decidieron entender este caos mediante simulaciones por computadora.

Recrearon la caída de una y dos gotas de lluvia en el agua. La velocidad era la de una lluvia real: 7 metros por segundo, y el tamaño de las gotas, de uno a cuatro milímetros. También variaron la tensión superficial (la fuerza que contrae la superficie del líquido, como una película). Resultó que el número de gotas secundarias disminuye drásticamente con su tamaño: hay muchas más salpicaduras pequeñas que grandes. Si se dibuja una gráfica, se obtiene una ley de potencia con exponente menos cinco medios. Esto significa que una gota con la mitad del radio se encuentra aproximadamente seis veces más a menudo.

Las salpicaduras más pequeñas, de menos de medio milímetro, constituyen la gran mayoría, pero son precisamente las que se evaporan más rápido y se llevan consigo olores y microbios.

Cuando caen dos gotas juntas, el panorama se complica. La segunda gota puede caer en el cráter de la primera, y entonces las salpicaduras se dispersan de manera diferente. Los científicos notaron que el tiempo de vida de las salpicaduras y su cantidad dependen de la distancia entre las gotas que caen. Si las gotas caen cerca, el cráter de la primera aún no se ha cerrado, y la segunda gota se hunde más profundamente, expulsando menos salpicaduras. Si caen lejos, cada gota se comporta casi de forma independiente.

Pero lo más sorprendente es que, si se recalculan todos los datos con la nueva fórmula, todos los puntos de diferentes simulaciones caen en una sola curva. Esto significa que la ley de nacimiento de las salpicaduras es universal: no depende del tamaño de la gota, la velocidad ni la tensión superficial. Resulta que la lluvia obedece a una matemática simple, como los carámbanos que caen o los copos de nieve.

Al caer una gota de lluvia en un charco, no solo se forma un surtidor hacia arriba, sino también una fina película de líquido que se estira rápidamente y se rompe en salpicaduras, como una burbuja de jabón que revienta al tocarla.

N_d(r_s) \propto r_s^{-5/2}
El número de gotas secundarias N_d es inversamente proporcional al radio de la gota r_s elevado a 5/2. Esto significa que hay muchas más gotas pequeñas que grandes.
Científicos
ArchimedesDaniel BernoulliLeonhard EulerMax PlanckClaude Shannon
Conceptos
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